MEMS音頻技術(shù)：從智能手機到助聽器，解鎖聲音的無限潛力

近年來，微機電系統(tǒng) (MEMS) 技術(shù)給音頻行業(yè)帶來了翻天覆地的變化。MEMS技術(shù)在音頻應(yīng)用中使用微小的機械部件將電信號轉(zhuǎn)換成聲波，實現(xiàn)了更小巧、更高效的音頻設(shè)備。

本周，我們將探討MEMS音頻技術(shù)的最新進展，以及它如何改變我們體驗聲音的方式。

MEMS為何如此受歡迎?

MEMS揚聲器技術(shù)使用一個微小的膜片，當(dāng)對其施加電信號時，膜片就會振動。這些振動產(chǎn)生聲波，然后被放大并傳入聽眾的耳朵。這種膜片通常用鋁或聚酯等柔性材料制成，大小可能不同，但直徑通常在1到2毫米左右。

揚聲器使用MEMS技術(shù)可以帶來很多好處， 包括：

體積比傳統(tǒng)揚聲器小得多，是便攜式設(shè)備(如智能手機、耳塞和助聽器)的理想之選

省電，一次充電即可長時間運行

生產(chǎn)成本較低，因此對制造商很有吸引力

壓電材料與半導(dǎo)體和磁體等其他材料結(jié)合，集成到MEMS設(shè)備 (piezoMEMS) 中，能制造出各種應(yīng)用廣泛的設(shè)備，包括能量采集設(shè)備、RF諧振器、傳感器、換能器、柔性電路和麥克風(fēng)等(圖1)。

圖1：英飛凌XENSIV? MEMS麥克風(fēng)專為需要低自噪、寬動態(tài)范圍和更遠(yuǎn)拾音距離的應(yīng)用而設(shè)計。(圖源：英飛凌)

MEMS音頻技術(shù)的最新進展

高保真 (Hi-Fi) 揚聲器是眾多piezoMEMS設(shè)備中最引人注目的設(shè)備之一。[1] 這些揚聲器可以生成清晰細(xì)膩的高保真音頻，還能重現(xiàn)更寬頻率范圍的聲音，因此能輕松處理復(fù)雜的音頻。

MEMS技術(shù)的另一個重大進步是多驅(qū)動器系統(tǒng)的開發(fā)。 這些系統(tǒng)使用多個MEMS揚聲器，能帶來更加身臨其境的聽覺效果。多驅(qū)動器系統(tǒng)還能產(chǎn)生更大的音量，因此非常適合在嘈雜的環(huán)境中使用。

MEMS音頻技術(shù)的未來

隨著MEMS音頻技術(shù)的發(fā)展，我們有望看到體積更小、效率更高的MEMS揚聲器。這樣就能開發(fā)出更加小巧、音質(zhì)更好的便攜式和可穿戴設(shè)備。

虛擬現(xiàn)實 (VR) 是MEMS技術(shù)有望產(chǎn)生重大影響的另一個領(lǐng)域。MEMS揚聲器已被VR頭盔用來提供身臨其境的音響效果，與視覺效果相得益彰。隨著VR技術(shù)的發(fā)展，我們將會看到更先進的MEMS音頻技術(shù)應(yīng)用。

新產(chǎn)品成就創(chuàng)新設(shè)計

本周的New Tech Tuesday將展示來自英飛凌的創(chuàng)新MEMS器件。

英飛凌的XENSIV? MEMS麥克風(fēng)是音頻傳感器技術(shù)的一大突破。這些硅基麥克風(fēng)使工程師能夠設(shè)計出可實現(xiàn)高質(zhì)量音頻采集的先進產(chǎn)品，適用于消費電子、汽車、IoT設(shè)備和智能家居應(yīng)用等行業(yè)。XENSIV MEMS麥克風(fēng)具有高信噪比 (SNR)、低失真和寬動態(tài)范圍，可確保在各種環(huán)境下提供出眾的音質(zhì)。這些麥克風(fēng)的超低自噪使設(shè)計工程師可以在不影響清晰度的情況下精確捕捉低音和高音信號。此外，這些麥克風(fēng)還提供準(zhǔn)確的相位和頻率響應(yīng)，可確保精確的聲音重現(xiàn)。其創(chuàng)新的密封雙膜MEMS技術(shù)具有很高的入侵防護能力 (IP57)，因此適用于具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境條件。

結(jié)語

近年來，MEMS音頻技術(shù)取得了長足進步。隨著MEMS技術(shù)的發(fā)展，我們有望看到體積更小、效率更高的高保真MEMS揚聲器。無論是用智能手機聽音樂，還是沉浸在虛擬現(xiàn)實世界，MEMS技術(shù)正在改變我們體驗聲音的方式。